人类能靠冬眠前往火星吗？人工休眠科学正在升温
Clark – 1ban.news
日期： 2026-07-14
特色图片： [深空旅行休眠舱中宇航员的概念插图；来源：SpaceWorks Enterprises]
在一间公寓大小的飞船中前往火星的六个月旅程，会使宇航员暴露在辐射、肌肉萎缩、骨质流失、心理孤立以及在地球重力下进化出的每一个生理系统的侵蚀之中。一个解决方案正在获得科学界的高度重视：让宇航员进入休眠状态。
多个机构的研究人员正在加速推进人工休眠——一种医学诱导的、可逆的代谢降低状态——的研究，这将把宇航员的能量需求、辐射暴露和心理负担削减到正常水平的几分之一。《卫报》最近在一篇长文中探讨了这一努力，询问人类是否能靠冬眠前往火星。答案越来越倾向于：也许可以。
生物学起点
几种动物已经做到了科学家希望人类做到的事情。北极地松鼠将体温降至摄氏4度，心率从每分钟400次降至3到10次，在这种足以杀死几乎所有其他哺乳动物的状态下存活数月。棕熊在较为温和的摄氏30至36度下冬眠，无需运动即可保持肌肉和骨骼，并通过肠道微生物回收尿素。倭狐猴是唯一强制冬眠的灵长类动物，为人类提供了最接近的进化模型。
欧空局已将棕熊作为主要模型，认为适度的温度下降是更安全的人类应用工程模板。美国宇航局支持对地松鼠的研究，但不是作为直接模板（没有人建议将宇航员冷冻到接近冰点），而是作为一个谜题：器官如何在不受损伤的情况下承受长期代谢抑制。
突破：聚焦超声
最引人注目的近期进展来自圣路易斯华盛顿大学，陈红博士的团队利用针对下丘脑的聚焦超声诱导了非自然冬眠的大鼠进入休眠状态。该技术将体温降低约摄氏3度，将心率降低47%，并将动物的代谢转换为仅燃烧脂肪，这与自然冬眠完全一致。
这项2023年发表在《自然·代谢》上并在2025年得到完善的研究成果证明，休眠的神经回路存在于非冬眠哺乳动物（包括潜在的人类）体内，并且可以通过非侵入性方式激活。该团队使用了一种可穿戴超声设备，预示着未来宇航员只需戴上头戴设备即可进入休眠状态。
药物路径
几种基于药物的方法也在推进中。激活腺苷A1受体可以在大鼠中诱导受调控的休眠。右美托咪定，一种呼吸抑制风险较低的镇静剂，正在作为平台进行研究。硫化氢的早期前景已被放弃，因为试验发现它引发的是不受调控的低体温症，而非真正的休眠。
SpaceWorks Enterprises提出的主要人工休眠概念是一种软壳休眠舱，保持在摄氏10度以下，配备高湿度、AI驱动的自主生命维持系统和水套辐射屏蔽。宇航员将通过休眠周期轮换，经历数周的睡眠和数天的清醒以进行维护和锻炼。
挑战在前
障碍十分艰巨。在人类规模上安全地诱导代谢抑制需要抑制身体的颤抖和热调节反应。即使有熊的保护机制，肌肉和骨骼萎缩也可能无法完全预防。长时间心动过缓引起的心血管并发症、长期冷却期间的免疫抑制，以及数月静脉营养带来的感染风险，都需要解决方案。
自主医疗舱必须在180天或更长时间内无需机组人员干预即可运行，同时地球通信延迟高达20分钟。而长期休眠的神经安全性基本上未知。”没有人关心这种状态会对你造成什么影响，”牛津大学研究动物休眠对大脑影响的Vladyslav Vyazovskiy博士警告道。
辐射防护是最有希望的附带益处之一。代谢降低会减慢细胞周期，这意味着细胞在最容易受到银河宇宙射线DNA损伤的有丝分裂阶段停留的时间更短。2022年的一项研究发现，人工休眠保护了大鼠免受加速重离子的伤害。
时间线
目前尚无太空休眠的人体试验计划。最具体的近期步骤是美国宇航局的STASH计划，该计划旨在几年内将冬眠的北极地松鼠送上国际空间站，以研究微重力下的休眠状态。研究人员普遍估计，初步人体试验将在十年内进行，而火星任务的应用将在2040至2050年范围内。
回报是巨大的。欧空局估计，没有休眠的情况下，一次六人、760天的火星任务将需要大约136吨的消耗品。有了休眠，这一数字将大幅下降。在这个从地球发射的每一公斤都价值数千美元的领域中，经济理由可能与生物学理由同样具有说服力。
婷 翻译 — 1ban.news